Reja: Kimyoviy va fizik usullar bilan vodorod ishlab chiqarish. Vodorodni elektroliz usuli bilan ishlab chiqarish

Reja: 1.Kimyoviy va fizik usullar bilan vodorod ishlab chiqarish. 2.Vodorodni elektroliz usuli bilan ishlab chiqarish

MAVZU: Kimyoviy va fizik usullar bilan vodorod ishlab chiqarish

BAJARDI:

TEKSHIRDI:

Metan va uglerod monooksidini konversiyalab vodorod olishning asoslari Umuman metan va uglerod monooksidini kislorod (yoki havo), suv bug’i va uglerod dioksidi bilan konversiyalash mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, metan va uning gomologlarini kislorod yoki havo bilan to’liq va to’liqsiz oksidlash mumkin. To’liq oksidlash natijasida doimo suv bug’i va uglerod dioksidi olinadi: CH4+ 2O2→ CO2+2H2O+ Q1
Ammo, vodorod ishlab chiqarish uchun esa, metanni to’liqsiz oksidlashkerakdir: CH4+ 0,5O2→ CO+2H2+ Q2 (35,65 kJ) Metan va boshqa uglevodorodlarni suv bug’i, uglerod uch oksidi bilan to’liqsiz oksidlab ham, vodorod olish mumkin: CH4 + H2O → CO+2H2- Q3 (-206,19 kJ) CH4+ CO2→ CO+2H2- Q4 (-247,36 kJ)
yoki metan gomologlarining to’liqsiz oksidlanishi: Сn Н2n + nН2О(bug’) = (2n+1) Н2 +nCO -Q Vodorod olish uchun amalga oshiriladigan yuqoridagi to’liqsiz oksidlash reaksiyalaridan ko’rinib turibdiki, ularning hammasi gomogen, qaytar va kislorod ishtirokida ketadigan reaksiya ekzotermik, lekin suv bug’i va uglerod dioksidi ishtirokida ketadigan reaksiyalar esa - endotermikdir. Lekin uchala reaksiya natijasida ham uglerod monooksidi hosil bo’ladi. Bu uglerod monooksidi keyinchalik suv bug’i bilan reaksiyaga kirishib, yana vodorod hosil qilishi mumkin:
СО + Н2О(bug’) = СО2 + Н2 + 41,17 kJ Yuqoridagi reaksiyalardan xulosa qilish mumkinki, metanni uglerod dioksidi yoki kislorod bilan to’liqsiz oksidlansa, 1 mol metandan 2 mol vodorod olish mumkin. Agarda metan suv bug’I bilan to’liqsiz oksidlansa, 1 mol metandan 3 mol vodorod olish mumkin.
Metan va uglerod monooksidini bitta apparatda suv bug’i bilan to’liqsiz oksidlab, yuori chiqish bilan vodorod olish mumkinmi yoki yo’qmi, degan savolga toppish kerak. Buning uchun yuqoridagi reaksiyalarni birgalikda va ayrim termodinamik tekshirish ya’ni bu reaksiyalar natijasida hosil bo’ladsigan gaz aralashmasining muvazanat sharoitida tarkibini reaksion haroratga qarab o’zgarishini ko’rib chiqamiz:
х х х 3х СН4 + Н2О(bug’) = СО + 3Н2 -206,19 kJ х у у у СО + Н2О(bug’) = СО2 + Н2 + 41,17 kJ
СН4 + 2Н2О(bug’) = СО2 + 4Н2 -165,02 kJ Faraz qilaylik, dastlabki gaz aralashmasi 1 mol metan va n mol suv bug’idan iborat. Х – metanni reaksiyaga kirishgan qismi, mol. У – uglerod monooksidini reaksiyaga kirishgan qismi, mol.

E’TIBORINGIZ UCHUN RAHMAT